品系简介
OT-II 小鼠由澳大利亚 Walter and Eliza Hall 研究所的 Francis Carbone 和 William R. Heath 团队于 1998 年培育而成。该品系通过将源自 CD4+ T 细胞杂交瘤(克隆 1.1)的重排 TCR α链(Vα2)和 β链(Vβ5)cDNA 构建体,在內源性 TCR 启动子驱动下共注射至 B6 × B6.C-H2bm1 受精卵中建立。首建鼠(OT-II.2 亚系 425-2)经与野生型 C57BL/6 回交四代后育成纯合子,培育过程中 H2bm1 等位基因已被确认剔除。该品系原始论文由 Barnden 等人于 1998 年发表于 Immunology and Cell Biology。
OT-II 属于 TCR 转基因同源近交系,毛色黑色,MHC 单倍型为 H-2b。其核心特征是外周 CD4+ T 细胞几乎全部表达转基因 Vα2/Vβ5 TCR,该受体与 CD4 共受体配对,在 I-Ab(MHC II 类分子)背景下特异性识别鸡卵清蛋白 323-339 肽段(OVA323-339)。这导致 CD4+/CD8+ 外周 T 细胞比例较野生型升高约 4 倍,淋巴结 T 细胞对 OVA323-339 呈剂量依赖性增殖反应。由于 TCR 库高度受限,该品系与其他 TCR 转基因小鼠一样存在一定程度的免疫缺陷。此外,研究报道 OT-II 小鼠外周 Th2 类细胞因子水平升高、脑内 IL-4 增加,伴随海马神经发生减少和认知记忆功能受损。
OT-II 小鼠是免疫学研究中追踪抗原特异性 CD4+ T 细胞应答的经典工具模型,广泛应用于 T 细胞活化与分化、胸腺选择、抗原交叉呈递、中枢及外周免疫耐受诱导等机制研究。该品系常用于过继转移实验——将 OT-II CD4+ T 细胞转移至同源受体后给予 OVA 抗原刺激,可实时追踪细胞激活、增殖、迁移及记忆形成过程。在疫苗开发、自身免疫病建模、肿瘤免疫(配合 OVA 表达肿瘤细胞系)、诱导性 Treg 分化及免疫耐受策略评估等领域,OT-II 均是标准化平台之一,亦是 CD4+ T 细胞免疫学最广泛引用的转基因工具小鼠之一。
项目 | 内容 |
常用简称 | OT-II(亦写作 OT-2、OT2、OTII) |
品系类型 | 转基因同源近交系(Congenic Transgenic) |
物种 | 小鼠(Mus musculus) |
毛色 | 黑色(Black) |
毛色基因型 | B/B;C/C;a/a(与 C57BL/6 一致) |
MHC 单倍型 | H-2b(I-Ab) |
染色体数 | 2n=40 |
参考基因组品系 | C57BL/6J(mm39/mm10) |
遗传背景 | C57BL/6(经至少 4 代回交) |
转基因等位基因 | Tg(TcraTcrb)425Cbn |
等位基因类型 | 转基因插入(Transgenic insertion) |
表达基因 | Tcra(T 细胞受体 α链,染色体 14);Tcrb(T 细胞受体 β链,染色体 6) |
TCR 可变区 | Vα2 / Vβ5 |
抗原特异性 | 鸡卵清蛋白 OVA323-339 肽段(MHC II 类 I-Ab 限制性) |
基因型 | 纯合子(Homozygous),可存活且可育 |
捐赠研究者 | Francis Carbone — 墨尔本大学(原 Monash Medical School) |
数据来源:JAX 品系数据表 #004194;Charles River;Biocytogen
时间 | 事件 |
1998 | Barnden、Allison、Heath 和 Carbone 在 Immunology and Cell Biology 发表原始论文,描述 OT-II 品系的建立 |
1998 前后 | 将含 TCR α链和 β链 cDNA(源自 CD4+ T 细胞杂交瘤克隆 1.1,受内源性 TCR 启动子驱动)的两个构建体共注射至 B6 × B6.C-H2bm1 受精卵 |
— | 首建鼠(OT-II.2 亚系 425-2)与野生型 B6 小鼠交配 |
— | 与野生型 C57BL/6 回交 4 代后育成纯合子;经捐赠者确认 H2bm1 等位基因已被剔除 |
2001 | Taconic 从日本庆应大学引入种鼠,经胚胎移植重群并以 C57BL/6NTac 回交净化 |
2002 | Charles River France 从 Walter and Eliza Hall 研究所引入,建立 C57BL/6-Tg(TcraTcrb)425Cbn/Crl 繁殖群 |
— | JAX 接受捐赠并以 #004194 对外分发,维持纯合子 × 纯合子繁殖方案 |
近年 | Biocytogen 开发出位点特异性敲入版(Trav2→Hipp11,Trbv5→TIGRE),减少随机插入带来的表达异质性 |
数据来源:JAX;Charles River;Taconic;Barnden et al., 1998
OT-II 存在随机转基因插入(JAX/Charles River/Taconic 原始版本)与位点特异性敲入(Biocytogen 版本)两类主要亚系,对比如下:
对比项目 | JAX #004194 / Charles River / Taconic(原始随机插入版) | Biocytogen #113876(靶向敲入版) |
正式名称 | B6.Cg-Tg(TcraTcrb)425Cbn/J | C57BL/6-Igs2tm1(Trav2)Igs7tm1(Trbv5)/Bcgen |
构建方式 | 受精卵原核共注射 cDNA 构建体 | Trav2 敲入 Hipp11(H11)位点(H2-K 启动子);Trbv5 敲入 TIGRE 位点(Trav17 启动子) |
表达稳定性 | 随机插入,可能存在拷贝数/位点效应差异 | 单拷贝定点整合,表达更均一 |
TCR 可变区 | Vα2 / Vβ5 | Vα2 / Vβ5 |
CD4+/CD8+ 比例升高 | ~4 倍 | 显著升高(与野生型对比) |
OVA323-339 特异性应答 | 剂量依赖性增殖、IL-2 分泌 | CD25/CD69 上调、IL-2 分泌、IFN-γ ELISpot 阳性 |
抗原特异性细胞标记 | Vα2+Vβ5+ | Vα2+Vβ5+(纯合子中可检出) |
关键基因突变信息(原始随机插入版):
项目 | 内容 |
基因 | Tcra(α链,染色体 14,MGI:98553);Tcrb(β链,染色体 6,MGI:98578) |
突变方式 | 随机转基因插入(Random transgenic insertion) |
构建细节 | PCR 扩增的 cDNA 克隆至 TCR 表达载体,受内源性 TCR 启动子驱动 |
蛋白后果 | 表达重排的 Vα2/Vβ5 TCR,与 CD4 共受体配对 |
功能影响 | CD4+ T 细胞特异性识别 I-Ab 呈递的 OVA323-339,外周 CD4+/CD8+ 比例升高约 4 倍 |
内源性 TCR 重排 | 受转基因表达抑制,多数 CD4+ T 细胞表达转基因 TCR |
数据来源:JAX;Biocytogen;MGI
指标 | 数据 |
性成熟日龄 | ~6-8 周(参考 C57BL/6 背景) |
初配日龄 | 雌性 8 周龄 / 雄性 8 周龄 |
繁殖寿命 | 约 6-8 个月(参考 C57BL/6) |
窝产仔数 | 平均 6-8 只(参考 C57BL/6,纯合子 × 纯合子可育) |
离乳日龄 | 21 天 |
胎间隔 | 约 21-28 天(参考 C57BL/6) |
年产窝数 | 4-6 窝(参考 C57BL/6) |
配种方案 | 纯合子 × 纯合子(JAX/Charles River 推荐);或阳性 × 阳性 |
性别比 | 约 1:1 |
特殊注意事项 | 纯合子可存活且可育;转基因在某些繁育中可能出现表达衰退,需定期基因型鉴定和流式验证 Vα2/Vβ5 表达;OT-II 转基因随 Y 染色体连锁的报道存在于部分亚系中,具体依供种单位说明 |
数据来源:JAX;Charles River;参考背景品系 C57BL/6J 繁殖数据
OT-II 小鼠体型、体重与背景品系 C57BL/6J 相近。下表为 C57BL/6J 参考体重曲线,供 OT-II 饲养评估参考:
周龄 | 雄性 (g) | 雌性 (g) |
3 | 9.8 ± 1.0 | 9.4 ± 0.8 |
4 | 14.2 ± 1.2 | 13.0 ± 1.0 |
5 | 18.2 ± 1.5 | 15.8 ± 1.2 |
6 | 21.0 ± 1.6 | 17.5 ± 1.3 |
7 | 22.6 ± 1.7 | 18.5 ± 1.3 |
8 | 24.0 ± 1.8 | 19.2 ± 1.4 |
10 | 25.5 ± 2.0 | 20.2 ± 1.5 |
12 | 27.0 ± 2.2 | 21.0 ± 1.6 |
16 | 28.5 ± 2.3 | 22.0 ± 1.8 |
20 | 30.0 ± 2.5 | 23.0 ± 2.0 |
26 | 31.5 ± 2.8 | 24.5 ± 2.2 |
36 | 32.5 ± 3.0 | 25.5 ± 2.5 |
52 | 33.0 ± 3.2 | 26.0 ± 2.8 |
数据来源:The Jackson Laboratory(C57BL/6J 体重参考曲线);OT-II 因 TCR 转基因对整体体重无显著影响,Biocytogen 数据显示免疫处理组间体重无显著差异。
指标 | 数据 |
平均寿命 | 参考背景品系 C57BL/6J,约 20-26 个月 |
中位生存期 | 暂无 OT-II 专属大样本数据 |
最长寿命 | 暂无 OT-II 专属数据 |
老年界定 | 通常 ≥12-15 月龄(参考 C57BL/6) |
数据来源:参考 C57BL/6J 寿命数据;OT-II 专属寿命研究有限
特征 | 描述 |
体型 | 与 C57BL/6J 相近,体型中等偏瘦 |
毛色 | 黑色 |
胸腺 | CD4 单阳性胸腺细胞增多,CD8 单阳性发育受抑制,胸腺皮质/髓质结构基本正常 |
外周淋巴器官 | 脾脏、淋巴结中 CD4+ T 细胞比例显著升高,CD4+/CD8+ 比值约为野生型 4 倍 |
脾脏 | 白髓结构正常,CD4+ 区室扩大 |
淋巴结 | T 细胞区 CD4+ 细胞富集 |
脑 | 海马齿状回神经发生减少(Ki67+、DCX+ 细胞减少),CA3 区突触素密度降低 |
其他器官 | 与 C57BL/6J 一致,无显著大体解剖异常 |
数据来源:JAX;Jeon et al., Molecules and Cells, 2016
OT-II 作为 TCR 转基因工具小鼠,其常规血清生化、血常规参数通常参考背景品系 C57BL/6J。下表为 C57BL/6J 参考值,供饲养监测参考。
参数 | 单位 | 雄性 (Mean ± SD) | 雌性 (Mean ± SD) |
ALT | U/L | 28 ± 8 | 24 ± 7 |
AST | U/L | 70 ± 15 | 65 ± 14 |
BUN | mg/dL | 22 ± 4 | 21 ± 4 |
肌酐 | mg/dL | 0.25 ± 0.05 | 0.22 ± 0.05 |
血糖 | mg/dL | 160 ± 25 | 155 ± 22 |
总蛋白 | g/dL | 5.5 ± 0.3 | 5.4 ± 0.3 |
白蛋白 | g/dL | 3.0 ± 0.2 | 3.0 ± 0.2 |
总胆红素 | mg/dL | 0.2 ± 0.05 | 0.2 ± 0.05 |
ALP | U/L | 80 ± 15 | 90 ± 18 |
钠 | mmol/L | 148 ± 3 | 148 ± 3 |
钾 | mmol/L | 9.5 ± 1.0 | 9.5 ± 1.0 |
氯 | mmol/L | 110 ± 3 | 110 ± 3 |
数据来源:参考 C57BL/6J 生理生化数据(JAX / Charles River / Taconic 综合参考)
参数 | 单位 | 雄性 | 雌性 |
红细胞系 | |||
红细胞计数(RBC) | ×10⁶/μL | 9.5 ± 0.5 | 9.3 ± 0.5 |
血红蛋白(HGB) | g/dL | 14.5 ± 0.8 | 14.2 ± 0.8 |
红细胞压积(HCT) | % | 45 ± 2 | 44 ± 2 |
平均红细胞体积(MCV) | fL | 47 ± 1 | 47 ± 1 |
白细胞分类 | |||
白细胞计数(WBC) | ×10³/μL | 5.5 ± 1.5 | 5.2 ± 1.4 |
中性粒细胞 | ×10³/μL | 1.0 ± 0.4 | 0.9 ± 0.4 |
淋巴细胞 | ×10³/μL | 4.0 ± 1.2 | 3.8 ± 1.1 |
单核细胞 | ×10³/μL | 0.3 ± 0.1 | 0.3 ± 0.1 |
嗜酸性粒细胞 | ×10³/μL | 0.1 ± 0.05 | 0.1 ± 0.05 |
血小板 | |||
血小板计数(PLT) | ×10³/μL | 1100 ± 150 | 1150 ± 160 |
数据来源:参考 C57BL/6J 血常规数据(JAX / Taconic 综合参考)。OT-II 因 CD4+ T 细胞富集,淋巴细胞亚群比例与野生型差异显著,但总白细胞计数通常在 C57BL/6 参考范围内。
器官 | 雄性 (g) | 雌性 (g) |
体重(8 周龄) | 24.0 ± 1.8 | 19.2 ± 1.4 |
脾脏 | 0.09 ± 0.02 | 0.08 ± 0.02 |
肝脏 | 1.15 ± 0.10 | 0.95 ± 0.09 |
肾脏(双) | 0.32 ± 0.04 | 0.28 ± 0.03 |
心脏 | 0.13 ± 0.02 | 0.11 ± 0.02 |
肺 | 0.18 ± 0.03 | 0.16 ± 0.03 |
脑 | 0.45 ± 0.02 | 0.44 ± 0.02 |
胸腺 | 0.05 ± 0.01 | 0.05 ± 0.01 |
睾丸/卵巢 | 0.18 ± 0.02 | 0.02 ± 0.005 |
数据来源:参考 C57BL/6J 8 周龄器官重量(JAX / Charles River)。OT-II 脾脏/淋巴结因 CD4+ T 细胞富集可能轻度增大,具体依实验条件而异。
参数 | 数值 |
心率 | 约 500-600 次/分(参考 C57BL/6) |
呼吸频率 | 约 90-160 次/分 |
体温 | 约 36.5-37.5℃ |
血压 | 收缩压约 110-120 mmHg(参考 C57BL/6) |
数据来源:参考 C57BL/6J 生理参数
特征 | 描述 |
一般活动 | 与 C57BL/6J 相近,日常活动度无显著差异 |
攻击性 | 与 C57BL/6J 一致,群养雄鼠偶有打斗 |
应激敏感性 | 与 C57BL/6J 相近 |
认知能力 | 显著受损:新物体识别实验(NORT)中辨别指数显著低于野生型;Y 迷宫自发交替率显著降低,提示短时和长时记忆障碍 |
社会行为 | 暂无专项研究数据 |
焦虑样行为 | 暂无明确报道 |
运动能力 | 暂无显著异常报道 |
机制关联 | 认知缺陷与海马齿状回成年神经发生减少(Ki67+、DCX+ 细胞减少)、CA3 区突触密度降低相关;外周 Th2 细胞因子升高、脑内 IL-4 增加,IL-4 可抑制海马神经干细胞增殖 |
数据来源:Jeon et al., Molecules and Cells, 2016, 39(8):603-610;Song et al., Neurogenesis, 2017
疾病类型 | 发生率 | 说明 |
免疫缺陷(TCR 库受限) | 高(品系固有特征) | 外周 T 细胞受体多样性极低,对非 OVA 抗原应答能力有限,类似于"功能性免疫缺陷" |
认知/记忆障碍 | 中-高(随龄进展) | 海马神经发生减少,Th2 细胞因子异常升高相关 |
感染易感性 | 较野生型升高 | 因 TCR 库受限,对多种病原体应答能力减弱,需在 SPF 环境下饲养 |
自发肿瘤 | 暂无 OT-II 专属数据 | 参考背景品系 C57BL/6 的自发肿瘤谱 |
其他老年病变 | 参考背景品系 C57BL/6J | 包括老年性肾病、淋巴瘤等 |
数据来源:JAX;Jeon et al., 2016
领域 | 具体应用 |
抗原特异性 CD4+ T 细胞应答追踪 | 过继转移 OT-II CD4+ T 细胞至同源受体,给予 OVA 刺激后追踪细胞激活、增殖、迁移、分化 |
T 细胞活化与信号 | 研究 TCR-配体相互作用、CD3 磷酸化级联、CD25/CD69 早期激活标记、IL-2 分泌 |
T 细胞分化 | Th1/Th2/Th17/Treg 亚群分化机制,细胞因子环境影响命运决定 |
胸腺选择 | CD4 单阳性胸腺细胞阳性选择、阴性选择机制 |
抗原交叉呈递 | MHC II 类抗原处理与呈递途径研究 |
免疫耐受 | 中枢及外周耐受诱导、pTreg 诱导与稳定性、免疫耐受策略评估 |
疫苗开发 | 评估佐剂、递送系统、免疫策略对抗原特异性 CD4+ T 细胞应答的影响 |
自身免疫病建模 | 配合组织特异性 OVA 表达小鼠(如 URO-OVA、RIP-OVA)建模自身免疫性膀胱炎、糖尿病等 |
肿瘤免疫 | 配合 OVA 表达肿瘤细胞系(如 B16-OVA、EG.7-OVA)评估抗肿瘤 CD4+ T 细胞应答 |
过继性 T 细胞治疗 | CAR-T、TCR-T 疗法评估的标准化模型 |
神经免疫 | CD4+ T 细胞与认知功能、海马神经发生的关系研究 |
免疫调节药物筛选 | 检验免疫激动剂/抑制剂对抗原特异性 T 细胞应答的调控 |
数据来源:JAX;Charles River;Biocytogen;PubMed 综合文献
模型名称 | 基因突变 | 研究领域 |
OT-I 小鼠 | Tg(TcraTcrb)1100Mjb,CD8+ TCR 特异性识别 OVA257-264(MHC I 类限制性) | CD8+ T 细胞应答,常与 OT-II 配合研究 |
Rag2/OT-II(Taconic #11490) | Rag2tm1Fwa + Tg(TcraTcrb)425Cbn | 缺乏成熟内源性 T/B 细胞,提供均一供体 CD4+ T 细胞 |
OT-II × Foxp3-GFP | OT-II + Foxp3gfp | Treg 实时示踪,研究外周耐受与自身免疫 |
OT-II × URO-OVA | OT-II + URO-OVA(膀胱上皮表达 OVA) | 自身免疫性膀胱炎建模 |
OT-II × Mycdel | OT-II + Myc 条件性敲除(CD4-Cre) | MYC 在效应/记忆 CD4 T 细胞发育中的作用 |
Biocytogen OT-II 敲入版 | Igs2tm1(Trav2)Igs7tm1(Trbv5) | 位点特异性整合,表达更均一 |
OT-II × CD45.1/CD45.2 | OT-II + CD45 同工型 | 过继转移中供受体细胞区分 |
数据来源:JAX;Taconic;Biocytogen;相关文献
管理要点 | 注意事项 |
环境级别 | SPF 级(强烈推荐)。OT-II 因 TCR 库受限存在功能性免疫缺陷,对病原体易感性高于野生型 |
感染风险 | 严格控制鼠诺卡菌、肺支原体、小鼠肝炎病毒等免疫相关病原体;定期健康监测 |
饲料 | 标准啮齿类全价颗粒饲料(参考 C57BL/6,粗蛋白 ≥18%) |
饮水 | 自来水(酸化至 pH 2.5-3.0 可降低假单胞菌风险)或高压灭菌水 |
温度 | 20-26℃ |
湿度 | 40-70% |
光照 | 12h:12h 明暗周期 |
基因型鉴定 | PCR 鉴定 Tg(TcraTcrb)425Cbn 转基因;建议辅以流式细胞术验证 Vα2/Vβ5 表达 |
繁育 | 纯合子 × 纯合子(JAX 推荐),可育;定期流式验证转基因表达稳定性 |
特殊护理 | 实验操作遵循 TCR 转基因小鼠规范;过继转移前确认供体小鼠周龄(常用 6-12 周龄)和性别匹配 |
应激管理 | 避免噪声、震动等应激源,以免影响免疫参数和认知行为学表型 |
抗原暴露 | 若研究涉及 OVA 刺激,注意饲料中是否含卵清蛋白成分,避免意外致敏 |
数据来源:JAX 饲养指南;Charles River;Taconic;参考 C57BL/6J 饲养规范
序号 | 文献 | 内容概述 |
1 | Barnden MJ, Allison J, Heath WR, Carbone FR. Defective TCR expression in transgenic mice constructed using cDNA-based alpha- and beta-chain genes under the control of heterologous regulatory elements. Immunol Cell Biol. 1998;76(1):34-40. | OT-II 品系原始建立论文,描述转基因构建与 TCR 表达 |
2 | Jeon SG, Kim KA, Chung H, et al. Impaired Memory in OT-II Transgenic Mice Is Associated with Decreased Adult Hippocampal Neurogenesis Possibly Induced by Alteration in Th2 Cytokine Levels. Molecules and Cells. 2016;39(8):603-610. | OT-II 小鼠认知缺陷、海马神经发生减少与 Th2 细胞因子异常 |
3 | Song EJ, Jeon SG, Kim KA, et al. Restricted CD4+ T cell receptor repertoire impairs cognitive function via alteration of Th2 cytokine levels. Neurogenesis. 2017;4(1):e1256856. | 上述研究的扩展机制阐述 |
4 | Shinkai Y, et al. RAG-2-Deficient Mice Lack Mature Lymphocytes Owing to Inability to Initiate V(D)J Rearrangement. Cell. 1992;68:855-867. | Rag2/OT-II 复合品系的遗传学基础 |
5 | JAX 品系数据表 #004194(更新于 2018-07-27) | 官方品系信息、繁育策略、遗传注释 |
6 | Charles River OT II Mouse 技术资料 | 繁殖性能与商业信息 |
7 | Biocytogen OT-II mice 技术资料(#113876) | 靶向敲入版构建策略与表型验证数据 |
声明:本资料整合自多个权威来源,仅供科研参考。具体实验方案请结合供应商最新技术资料和原始文献设计。OT-II 小鼠作为 TCR 转基因工具鼠,其常规生理参数(体重、血常规、生化、器官重量等)主要参考背景品系 C57BL/6J,本文所列数值均为参考值,实际数值可能因饲养环境、周龄、性别及检测方法不同而异。